【正文】 離操作，配合繼電器可實(shí)現(xiàn)定時(shí)操作，連鎖控制，各15種定量控制和失壓及欠壓保護(hù)，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制電路。 交流接觸器的選擇交流接觸器是一種自動(dòng)化的控制電器。 本設(shè)計(jì)中由于主電路控制著六個(gè)回路，每個(gè)回路又并聯(lián)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)。 萬(wàn)能式斷路器的額定電流還分主電路的額定電流和框架等級(jí)的額定電流。 1）萬(wàn)能式斷路器(標(biāo)準(zhǔn)型式為 DW) 2) 塑殼式斷路器(標(biāo)準(zhǔn)型式為 DZ) 1)特性及技術(shù)參數(shù) (1)型式：斷路器型式包括相數(shù)、極數(shù)、額定頻率、滅弧介質(zhì)、閉合和分?jǐn)喾绞健?4)保護(hù)裝置：斷路器的保護(hù)裝置由各種脫扣器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2)滅弧系統(tǒng)：滅弧系統(tǒng)用來(lái)熄滅觸頭間在斷開(kāi)電路時(shí)產(chǎn)生的電弧。 低壓斷路器由觸頭、滅弧裝置、操作機(jī)構(gòu)和保護(hù)裝置等組成。 ：按使用類別分類，有選擇型(保護(hù)裝置參數(shù)可調(diào))和非選擇型(保護(hù)裝置參數(shù)不可調(diào))；按結(jié)構(gòu)型式分，有萬(wàn)能式(又稱框架式)和塑料殼式斷路器；按滅弧介質(zhì)分，有空氣式和真空式(目前國(guó)產(chǎn)多為空氣式)；按操作方式分，有手動(dòng)操作、電動(dòng)操作和彈簧儲(chǔ)能機(jī)械操作；按極數(shù)分，可分為單極、二極、三極和四極式；按安裝方式分，14有固定式、插入式、抽屜式和嵌入式等。低壓斷路器可以手動(dòng)直接操作和電動(dòng)操作，也可以遠(yuǎn)方遙控操作。低壓斷路器(曾稱自動(dòng)開(kāi)關(guān))是一種不僅可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流，還可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_(kāi)關(guān)電器。故風(fēng)機(jī)選用JD02—21—4型電動(dòng)機(jī)。本設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)選用JD02—21—4型電動(dòng)機(jī)，額定電流。如果電動(dòng)機(jī)的容量選大了，雖然能保證設(shè)備正常運(yùn)行，但它的效率和功率因數(shù)都不高，會(huì)造成電力的浪費(fèi)，如果電動(dòng)機(jī)的容量選小了，就不能保證電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械正常進(jìn)行，不能充分發(fā)揮生產(chǎn)機(jī)械的效能，并會(huì)使電動(dòng)機(jī)過(guò)早地?fù)p壞。 風(fēng)機(jī)的選型為保證生產(chǎn)過(guò)程順利進(jìn)行，正確地選擇電動(dòng)機(jī)的容量、種類、型式以及確的選擇控制電器等，都是很重要的問(wèn)題。KAKAKAKAKAKA6對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行缺相保護(hù)。其中斷路器QF實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)主電路的控制，QF1為一組主電路的控制和保護(hù)電器，交流接觸器用來(lái)控制負(fù)載風(fēng)機(jī)的接通或斷開(kāi)。圖 3—3 是一組主電路圖：M23~M13~L2L3L1NQFQF1KM1FR1KA11KA12KA13KA14KA15KA16N N13圖3—3圖3—3只是一組分機(jī)的主回路，系統(tǒng)總共有六組風(fēng)機(jī)，也就相應(yīng)的有六個(gè)這樣的主回路?？刂苹芈凡捎美^電器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)和手動(dòng)切換控制，從而實(shí)現(xiàn)變壓器油溫在工藝要求范圍內(nèi)時(shí)。其中任一相發(fā)生過(guò)載時(shí)，熱繼電器的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷電源。而在每一組回路中各接斷路器和交流接觸器來(lái)通斷各風(fēng)機(jī)。因此，主電路部分需要一定的控制電器配合單片機(jī)信號(hào)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制。從而給出遠(yuǎn)傳開(kāi)關(guān)信號(hào)。三個(gè)遠(yuǎn)傳開(kāi)關(guān)信號(hào)分別接SPCE0601A 的IOB10 、IOB1IOB12口。無(wú)線通訊芯片CC1000的編程數(shù)據(jù)輸入輸出PDATA口，編程時(shí)鐘接口PCLK ，編程地址鎖存接口PALE，數(shù)據(jù)時(shí)鐘接口DCLK，分別與SPCE0601A的雙向IOA0，端口IOA15 、IOA1IOA1IOA1IOA1連接。故障顯示與單片機(jī)的接口分別為IOB0、IOB IOBIOB3 、IOBIOB5口，由于SPCE0601A的I/O口輸出驅(qū)動(dòng)能力不夠，故對(duì)SPCE0601A的以上5個(gè)輸出口接一六位驅(qū)動(dòng)器74LS07，用以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光。SPCE061A的復(fù)位電路如圖所示： RESETSPCE0601AREST圖3—1 復(fù)位電路11C26C7R21C10C9C8C2 C3 C4C1 C5C1C6C13C12L2R0L1L3LC/SAWLC/SAW 壓壓C21C2C19 C20C15C141 2XTAL1 2XTALC17 C23VSVSVSP1J8CON1VSAR12VinVoutGNDLM783C28 C30OSCO12OSCO13XTEST14VD15ICE_EN16ICE_SCK17ICE_SDA18VSA19PVIN20DAC121DAC22 VREF223VSA24AGC25OPI26MICOUT27MICN28PFUSE29NC30NC31NC32MICP3VCM34RTPAD35VD36MIC37VS38NC39C40IOAO41I142IOA243I34IOA445I546IOA647I748vs49vs50VDH5152IOB853 IOA954IOA105IOA1 56IOA1257IOA1358IOA1459IOA1560XROMT61VS62XSLEP63IOB1564IOB1465IOB136IOB1267IOB1 68PVP 69NC70NC71NC72NC73NC74VDH75IOB1076IB97IOB878IB779NC84IOB41IB32IOB23IB14IOB05 IOB680IB581NC82C83XRESB6Vd7cp8Vs9NC10C1SPCE061A壓壓壓壓壓 C18 A1f2g3e4d5A6c8DP7b9a10LED A1f2g3e4d5A6c8DP7b9a10LEDKA1KA3KA2R6 R7speakerR1R8 R9R10VD38050VD2VD1+5R1R3R2R4+5V +5V+5VC24+5V+5V80508050N6VinVoutGNDLM7805C32 C34N7 +5VC27 C29C25C31 C33V+5L1L0DS5DS3UFTUFDS4DS2DS1R5+5V1A11Y22A32Y43A53Y6GND7 4Y84A95Y105A16Y126A13VC1474LS07AVD1AGND2RFIN3RFOUT4AVD5AGND6AGND7AGND8AVD9L110L21 CHPOUT12RBIAS13AGND14 AVD15AGND16XOSCQ117XOSCQ118AGND19DGND20DVD21DGND2DIO23DCLK24PCLK25PDATA26PALE27RSI/IF28C100N1N2N3 N4N53AX31D 3AX31D圖3—2 從機(jī)部分原理圖 該電路實(shí)現(xiàn)的功能主要為變壓器溫度的顯示，風(fēng)機(jī)的故障顯示，無(wú)線數(shù)據(jù)通訊的實(shí)現(xiàn)，遠(yuǎn)傳開(kāi)關(guān)信號(hào)的給出。SPCE061A 有四種不同的復(fù)位方法：上電復(fù)位、手動(dòng)復(fù)位、看門(mén)狗溢出復(fù)位、低電壓檢測(cè)復(fù)位。10復(fù)位：通過(guò)某種方式使單片機(jī)內(nèi)各寄存器的值、程序計(jì)數(shù)器PC的值等變?yōu)槟J(rèn)值的操作稱為復(fù)位，對(duì)SPCE061A復(fù)位是對(duì)其內(nèi)部的硬件初始化，通電時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。SPCE061A 的最小系統(tǒng)組成：在OSC0 、OSC1 端接上晶振及諧振電容并在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入VCP 端接上相應(yīng)的電容和電阻即可工作。ｎ．具有低電壓復(fù)位(LVR) 和低電壓監(jiān)測(cè)(LVD) 功能。ｌ．聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益制(AGC) 電路。ｊ．使用凌陽(yáng)音頻編碼SACMS240 方式(2. 4k 位/秒) , 能容210 秒的語(yǔ)音數(shù)據(jù)。ｈ．帶有32 位通用可編程輸入/ 輸出端口。ｅ．具備節(jié)電功能,系統(tǒng)在備用狀態(tài)下(時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài)) 的電流小于2mA3. ｆ．具有2 個(gè)16 位可編程定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始值) 。ｃ．內(nèi)置2k字的SRAM。其主要性能如下:ａ．一個(gè)16 位μ’nSPTM微處理器。SPCE061A 在 ～3. 6V 工作電壓范圍內(nèi)的工作速度范圍為 0. 32～49. 152MHz ,且具備 8 通道 10 位模 數(shù)轉(zhuǎn)換輸入功能,以及內(nèi)置自動(dòng)增益控制功能的麥克風(fēng)輸入方式。 從機(jī)部分的設(shè)計(jì)是以 SPCE061A 單片機(jī)為核心，再配以溫度顯示電路、故障顯示電路、報(bào)警電路以及遠(yuǎn)傳開(kāi)關(guān)信號(hào)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)變壓器的遠(yuǎn)程監(jiān)同時(shí)要配控功能。并配備溫度顯示器、故障顯示、報(bào)警功能電路等。 DAC1 輸出音頻信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò) 8050 放大后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。、過(guò)載、缺相故障時(shí)，主機(jī)通過(guò)故障檢測(cè)電路檢測(cè)到是哪組風(fēng)機(jī)、出現(xiàn)那類故障，然后輸出控制信號(hào)，發(fā)光二極管的點(diǎn)亮通過(guò)單片機(jī)輸出的信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 LED 數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示。運(yùn)用它既實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)電信號(hào)與弱電信號(hào)的隔離，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。，本設(shè)計(jì)通過(guò)運(yùn)用固態(tài)繼電器（SSR ）實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。給每一臺(tái)風(fēng)機(jī)并接一小型中間繼電器，每一組風(fēng)機(jī)接六個(gè)中間繼電器，電路正常時(shí)，這些繼電器都吸合，當(dāng)有一相出現(xiàn)缺相，該繼電器線圈就會(huì)斷開(kāi)。由于每個(gè)回路的電壓都相等，所以過(guò)壓檢測(cè)與保護(hù)電路設(shè)置在主電路的三相電進(jìn)線處就可以了，而過(guò)載和缺相保護(hù)要對(duì)各回路進(jìn)行檢測(cè)。 當(dāng) PLL 鎖定時(shí)，該信號(hào)為邏輯高電平。微控制器使用三個(gè)輸出引腳用于接口（PDATA、PCLK 、PALE ） ，與 PDATA 相連的引腳必須是雙向引腳，用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。CC1000 的主要參數(shù)可由一個(gè)串行接口編成設(shè)定，使用非常方便并且具有靈活性。全集成 UHF RF 收發(fā)芯片，有極低的電流消耗，低供電（—） ，頻率范圍為 300MHZ—1000MHZ；集成位同步器，高靈敏度程序控制輸出功率（20dBm—10dBm） ，接收信號(hào)強(qiáng)度指示（RSSI）輸出；單接點(diǎn)天線；很少的外接元件。每組回路中有兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，這兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行與否，或者是啟動(dòng)與停止，以及故障出現(xiàn)時(shí)，回路中的相應(yīng)電器動(dòng)作，控制風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況，使風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，從而保證變壓器能安全、可靠的工作。為方便、可靠、經(jīng)濟(jì)、有效、易實(shí)現(xiàn)起見(jiàn)，設(shè)計(jì)各部分電路方案為：、隔離電路的設(shè)計(jì)、鍵盤(pán)控制電路的設(shè)計(jì)見(jiàn)主機(jī)部分。要實(shí)現(xiàn)變壓器的遠(yuǎn)程監(jiān)控，需要主機(jī)將溫度信號(hào)和檢測(cè)到的系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)通過(guò)無(wú)線數(shù)傳芯片送從機(jī)顯示，從而實(shí)現(xiàn)了變壓器的全自動(dòng)遠(yuǎn)程和就地監(jiān)控。同時(shí)，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行過(guò)壓、過(guò)載、缺相保護(hù)。系統(tǒng)原理框圖如圖 2—3 所示：SPCE06A(主機(jī))SPCE06A（從機(jī)）無(wú)線數(shù)傳 傳無(wú)線數(shù) 傳驅(qū)動(dòng)電路風(fēng)機(jī)LED 顯示遠(yuǎn)傳開(kāi)關(guān)LED顯示故障顯示 報(bào)警電路溫度采集采集故障顯示鍵盤(pán)控制主電路 光電隔離光電隔離光電隔離光電隔離圖 2—3系統(tǒng)的工作流程敘述如下：首先，由埋于變壓器油中的鉑電阻采集溫度信號(hào)，將采集到的溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路處理成電壓信號(hào)，由于 SPCE061A 內(nèi)部集成了 A/D 轉(zhuǎn)換器，故將經(jīng)預(yù)過(guò)壓檢測(cè) 過(guò)載檢測(cè) 缺相檢測(cè)7處理后的反映溫度狀況的電壓信號(hào)直接送入主單片機(jī) SPCE061A 內(nèi)部，在單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，將 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量進(jìn)一步處理后轉(zhuǎn)換成符合要求的二進(jìn)制代碼后輸出，送數(shù)碼管顯示。在變壓器油溫大于上限溫度（通常是 55℃）時(shí)啟動(dòng)全部風(fēng)機(jī)，當(dāng)油溫降至下限溫度（通常是 45℃）時(shí)停止全部風(fēng)機(jī)。因此選用該方案。因此，設(shè)計(jì)中采用方案三中的過(guò)載與缺相保護(hù)措施。過(guò)壓檢測(cè)與保護(hù)電路中電壓信號(hào)的采集與變換可用電壓變送器和電壓互感器實(shí)現(xiàn)，電壓互感器應(yīng)用廣泛、選用容易，因此，設(shè)計(jì)中采用電壓互感器實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)的采集與變換。CC1000 的外圍電路簡(jiǎn)單，功耗低；并提供了十分方便的電源管理辦法。另外，由于固態(tài)繼電器SSR的通斷沒(méi)有可動(dòng)接觸部分，具有噪聲低、驅(qū)動(dòng)電流小、可靠性高等特點(diǎn)，在自動(dòng)控制方面廣泛運(yùn)用。很容易實(shí)現(xiàn)隔離與驅(qū)動(dòng)。所以，設(shè)計(jì)中采用基于鉑電阻的電流源型溫度檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)溫度的采集與處理。鉑電阻的溫度傳感器具有較高的精度。雖然它的功耗較大，但其亮度好，因此，一般工程上溫度顯示采用 LED 數(shù)碼管。最主要的一點(diǎn)是它的顯示亮度不高，距離遠(yuǎn)一點(diǎn)看不清顯示數(shù)據(jù)。顯示部分的比較：液晶顯示器(LCD)利用在電場(chǎng)作用下，有機(jī)大分子的有序排列可以透光來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，單片機(jī) SPCE0601A 除了用匯編語(yǔ)言編程外， SPCE0601A 的開(kāi)發(fā)5環(huán)境還支持 C 語(yǔ)言，提供了 C 函數(shù)庫(kù)，并支持 C 和匯編函數(shù)的相互調(diào)用，匯編語(yǔ)句無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能 C 函數(shù)可以很容易地實(shí)現(xiàn)。原理框圖如圖 2—3 所示。過(guò)載檢測(cè)與保護(hù)電路由串接于主回路中的熱繼電器實(shí)現(xiàn)。過(guò)壓檢測(cè)與保護(hù)電路采用電壓傳感器實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)的采集與變換，并將采集到的信號(hào)經(jīng)過(guò)整流、濾波后送入一電壓比較電路，由電壓比較器進(jìn)行采集電壓與設(shè)定的閾值電壓的比較而實(shí)現(xiàn)。將采集到的油溫在就地和控制室用 LED 實(shí)時(shí)顯示。其原理簡(jiǎn)圖如圖 2—2 所示:SPCE0601AnRF401LED 溫度顯示發(fā)光二極管顯示故障電磁繼電器驅(qū)動(dòng)電路溫度采集與處理過(guò)壓檢測(cè) 過(guò)載檢測(cè) 缺相檢測(cè)圖 2—2方案三：基于單片機(jī) SPCE0601A 實(shí)現(xiàn)變壓器溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。驅(qū)動(dòng)電路由電磁繼電器控制。過(guò)載檢測(cè)由電流互感器采集電流信號(hào)，將采集到的信號(hào)通過(guò)與閾值比較來(lái)確定是否過(guò)載；缺相檢測(cè)與保護(hù)電路由 RC 組成的缺相檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)電路由固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)。故障時(shí)，相應(yīng)的故障指示燈點(diǎn)亮。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)電力變壓器溫度監(jiān)控系統(tǒng)，擬采用的方案有：方案一：設(shè)計(jì)以 MCS—51 系列單片機(jī)為